Измерение светочувствительности в дБ вместо ISO

Камера с самым высоким значением ISO, о которой я знаю в настоящее время, — это Canon ME20F-SH, у которого значение ISO составляет 4,56 миллиона (поправьте меня, если я ошибаюсь). В камере он измеряет светочувствительность в дБ, а не в ISO. Почему она измеряется именно в этих единицах измерения, а не в традиционных ISO? До этого я никогда не слышал об использовании усиления в дБ для измерения светочувствительности, так что же именно измеряет дБ в фотографии?

Ответы (2)

Чувствительность, измеряемая в «ISO», реализуется в цифровых камерах усилителем с переменным коэффициентом усиления. Усиление усилителя также можно измерять в дБ, что может быть более удобным для некоторых приложений. «ISO» — это, по сути, унаследованная мера, отображающая опыт пленочной фотографии, где каждая пленка имела заданную, неизменяемую чувствительность, которая была стандартизирована и получила известные числа (100, 200, 400 и т. д.). В то время как ISO сохраняет связь со значением освещенности, используя этот стандарт, коэффициент усиления основан на исходной чувствительности датчика и, следовательно, делает сравнение между различными камерами менее удобным. Если вы знаете «базовый ISO» камеры (сопоставление с чувствительностью при коэффициенте усиления 1 или 0 дБ, соответственно), вы можете вычислить значение дБ из ISO и наоборот.

Редактировать: я только что проверил данные, приведенные на веб-сайте Canon, и кажется, что исходное значение ISO этой камеры составляет около 800. Грубый расчет: они дают максимальное усиление 75 дБ, что соответствует коэффициенту усиления напряжения прибл. 5600. Это означает разницу ок. 12 шагов ISO. Начиная с ISO 800, это приведет вас к диапазону 4000000 ISO (3280000 точно. 4560000 — это одна треть «стопа» больше, что означает, что базовое значение ISO будет равно 1000, но на веб-сайте Canon они просто заявляют «выше 4000000»). , точного числа нет).

Итак, один стоп ISO равен 1 дБ, 2 дБ, 3 дБ, 4 дБ и т. д.?
1 «стоп» в усилении напряжения означает удвоение значения напряжения или 6 дБ. На 1 стоп больше света означает удвоение мощности или 3 дБ. Мы рассчитываем усиление напряжения, поскольку мощность света преобразуется в уровень напряжения на датчике, который затем будет усилен и оцифрован. Наверное, не стоит называть первый «стоп», но в данном примере это имеет смысл.
Чтобы сделать это более ясным, мы должны предположить здесь, что нелинейный датчик будет вызывать выходное напряжение, пропорциональное мощности входящего света, которое затем усиливается и линейно оцифровывается. Фактическая реализация может немного отличаться.

В камере он измеряет светочувствительность в дБ, а не в ISO. Почему она измеряется именно в этих единицах измерения, а не в традиционных ISO?

В отличие от пленки, цифровые камеры используют электрические схемы для захвата изображения. Почти все в этом мире выражается в логарифмических терминах, чтобы отразить логарифмическое поведение реального мира.

До этого я никогда не слышал об использовании усиления в дБ для измерения светочувствительности, так что же именно измеряет дБ в фотографии?

Сами по себе децибелы ничего абсолютно не измеряют; они должны быть относительно чего-то. Например, в беспроводных сетях мощность излучаемого сигнала часто выражается в дБм или децибелах относительно милливатт. Уровни звукового давления выражаются в дБА или децибелах относительно порога человеческого слуха по «взвешенной по шкале А». Ни один из них не признан ни одним органом по стандартизации.

В фотографии нет такого соглашения, но есть менее используемый логарифмический стандарт, закрепленный в ISO 2240 , основанный на немецком стандарте, называемом номером DIN . Это и линейный стандарт ASA были включены в ISO 2240. Последний — это то, что большинство людей называют номером ISO . Педанты укажут, что номер ISO технически включает обе цифры. Я буду использовать ASA и DIN, чтобы избежать путаницы.

DIN использует градусы (18 °, 21 °, 24 ° и т. д.), чтобы выразить свои различия. Будучи логарифмическим, каждое изменение на 3° представляет собой приблизительное удвоение или уменьшение чувствительности вдвое в зависимости от направления. DIN 0° эквивалентен ASA 0,8, а DIN 3° эквивалентен ASA 1,6. Продолжайте добавлять тройки, и вы попадете на более знакомую территорию: DIN 21° эквивалентен ASA 100, а DIN 24° эквивалентен ISO 200. соглашение, называемое дБС (децибелы относительно любой чувствительности, определяемой как ASA 0,8 *), и говорят, что датчик в камере имеет базовую чувствительность 21 дБС.

Этого не произошло, потому что фотографы не стремятся выражать эти вещи в децибелах. Числа ASA предпочтительнее, потому что их не было много в течение очень долгого времени, и, поскольку они линейны, большинству людей легко думать о них.

Как вы заметили, датчики совершенствуются, и число таких случаев будет только увеличиваться. Я не думаю, что будет массовый переход на DIN или децибелы, потому что, опять же, большинство людей плохо мыслят в логарифмических терминах. Если бы мне пришлось угадывать, в какой-то момент кто-нибудь скажет, что ASA 128 000 000 по сравнению с ASA 4 000 000 — это немного, и мы начнем использовать суффиксы SI, и мы поговорим о ASA 128M и ASA 4M.


* Интересно, что мне было трудно найти описание того, что именно представляют собой числа ASA с точки зрения количества света, достигающего пленки. Я читал другие стандарты ISO, и хотя я уверен, что они описывают это в кровавых подробностях, я не хочу расставаться с 60 долларами США только для того, чтобы узнать.

Но действительно ли использование линейной единицы, такой как ASA, легче обдумать в том контексте, в котором она фактически используется? Или производителям нравится публиковать экспоненциально большие цифры с каждой новой моделью? ;)
@junkyardsparkle Ирония в этом первом вопросе заключается в том, что логарифмы существуют, поэтому мы можем думать о вещах, которые ведут себя экспоненциально в линейных терминах. :-)
Я бы предложил изобрести новую единицу, основанную на шкале квадратного/квадратичного корня. Думаю, фотографам это понравится ;-)